微服务系列：Spring Cloud 之 Feign、Ribbon、Hystrix 三者超时时间配置

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Feign 自身有超时时间配置
Feign 默认集成的 Ribbon 中也有超时时间配置
假如我们又使用了 Hystrix 来实现熔断降级，Hystrix 自身也有一个超时时间配置

注: spring-cloud-starter-openfeign 低一点的版本中默认集成的有 Hystrix，高版本中又移除了。

一、Feign和 Ribbon

1. 设置 OpenFeign 的超时时间

我们首先来看一下 OpenFeign 自己的请求超时配置，直接在 yml 文件中配置：

feign:
 # 设置 feign 超时时间
 client:
   config:
     # default 设置的全局超时时间，指定服务名称可以设置单个服务的超时时间
     default:
       connectTimeout: 5000
       readTimeout: 5000

default 默认是全局的，将 default 换成某个服务的名称可以设置单个服务的超时时间

2. 设置 Ribbon 的超时时间

ribbon:
     # 建立链接所用的时间，适用于网络状况正常的情况下， 两端链接所用的时间
     ReadTimeout: 5000
     # 指的是建立链接后从服务器读取可用资源所用的时间
     ConectTimeout: 5000

注意这两个参数设置的时候没有智能提示！

ConnectTimeout：

指的是建立连接所用的时间，适用于网络状况正常的情况下，两端连接所用的时间。在java中，网络状况正常的情况下，例如使用 HttpClient 或者 HttpURLConnetion 连接时设置参数 connectTimeout=5000 即5秒，如果连接用时超过5秒就是抛出 java.net.SocketException: connetct time out 的异常。

ReadTimeout：

指的是建立连接后从服务器读取到可用资源所用的时间。在这里我们可以这样理解ReadTimeout：正常情况下，当我们发出请求时可以收到请求的结果，也就是页面上展示的内容，但是当网络状况很差的时候，就会出现页面上无法展示出内容的情况。另外当我们使用爬虫或者其他全自动的程序时，无法判断当前的网络状况是否良好，此时就有了ReadTimeout的用武之地了，通过设置ReadTimeout参数，例：ReadTimeout=5000，超过5秒没有读取到内容时，就认为此次读取不到内容并抛出Java.net.SocketException: read time out的异常。

3. 源码追踪

配置都比较简单，接下来我们来追踪一下相关的源码。

首先从 @EnableFeignClients 进去，再到 FeignClientsRegistrar 类中

跟踪到 FeignClientsRegistrar 类中的 registerFeignClient 方法

接着到 FeignClientFactoryBean 类中的 configureUsingProperties 方法

最后一直跟到 feign.Request 中的这里

可以发现 OpenFeign 的默认的 connectTimeout 是 10 秒，readTimeout 是 60 秒。

接下来我们来验证一下，修改我们测试用的那个接口，让它睡个 5 秒

@GetMapping("/getUserInfo")
public Map<String, Object> getUserInfo(int userId){
   Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
   User user = new User(1, "小黑", 26);
   map.put("code", 200);
   map.put("data", user.toString());
   try {
       Thread.sleep(5000);
   } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace();
   }
   return map;
}

OpenFeign 默认超时时间

此时，我们是要验证 OpenFeign 的默认超时时间，所以在 application.yml 中 feign 和 ribbon 的超时时间都没有设置。

启动项目再次调用我们的老接口：http://localhost:9203/test/getUserInfo?userId=2

疑问? 报错了，连接超时，可是我们代码里睡 5 秒，明明还在超时时间范围内，怎么就连接超时了呐？

其实 OpenFeign 集成了 Ribbon，Ribbon 的默认超时连接时间、读超时时间都是 1 秒，源码在 org.springframework.cloud.openfeign.ribbon.FeignLoadBalancer#execute()方法中，如下图：

断点打到这里（需要访问上面接口才会进断点）会发现：如果OpenFeign 没有设置对应得超时时间，那么将会采用 Ribbon 的默认超时时间

设置 OpenFeign 超时时间

feign:
client:
  config:
    default:
      connectTimeout: 8000
      readTimeout: 8000

然后我们重启项目后再访问接口进入上面那个断点看看，发现超时时间变成我们配置的了

接口也返回了正常的结果：

设置 Ribbon 超时时间

ribbon:
    ReadTimeout: 7000
    ConectTimeout: 7000

重复上面步骤，断点进去一看？？？怎么还是 8000

原因是，OpenFeign 和 Ribbon 的超时时间只会有一个生效两者是二选一的，且 OpenFeign 优先。并且，注掉 OpenFeign 超时时间配置之后，就变成了使用设置的 Ribbon 的超时时间，更加验证了OpenFeign 优先。

4. 结论

Feign 和 Ribbon 的超时时间只会有一个生效，规则：

如果没有设置过feign超时（也就是等于默认值的时候），就会读取 ribbon 的配置，使用 ribbon 的超时时间和重试设置。
如果设置了feign超时，则使用 feign 自身的设置。两者是二选一的，且 feign 优先。

二、Ribbon 和 Hystrix

1. Hystrix 设置超时时间

# 先要开启feign.hystrix.enabled，然后下面这个配置才会起作用
feign:
  hystrix:
    enabled: true

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        timeout:
          enabled: true
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 5000

配置好 fallback

@FeignClient(contextId = "remoteUserService", value = "cloud-system", fallbackFactory = RemoteUserFallbackFactory.class)

注意：如果没有配置 fallback，那么 hystrix 的超时就不会生效，而是由 ribbon 来控制。

hystrix 的默认超时时间是 1s，这个配置在 HystrixCommandProperties 类中：

private static final Integer default_executionTimeoutInMilliseconds = 1000;

设置 hystrix 超时时间比 ribbon 大（OpenFign 的超时时间注掉）

ribbon:
  ReadTimeout: 2000
  ConectTimeout: 2000

访问地址 http://localhost:9203/test/getUserInfo?userId=2 发现请求 2s 左右就返回了，这个值刚好是 ribbon.ReadTimeout 的时间。表示此时 ribbon 超时触发了。然后进入了 hystrix 的熔断过程。

2. 结论：

如果请求时间超过 ribbon 的超时配置，会触发重试；
在配置 fallback 的情况下，如果请求的时间(包括 ribbon 的重试时间)，超出了 ribbon 的超时限制，或者 hystrix 的超时限制，那么就会熔断。

一般来说，会设置 ribbon 的超时时间 < hystrix，这是因为 ribbon 有重试机制。(这里说的 ribbon 超时时间是包括重试在内的，即，最好要让 ribbon 的重试全部执行，直到 ribbon 超时被触发)。

由于 connectionTime 一般比较短，可以忽略。那么，设置的超时时间应该满足如下，避免ribbon还未重试完就过早的被Hystrix熔断了：

(1 + MaxAutoRetries) * (1 + MaxAutoRetriesNextServer)* ReadTimeOut < hystrix 的 *timeoutInMilliseconds

附录1:

一、 Feign设置超时时间

使用Feign调用接口分两层，ribbon的调用和hystrix的调用，所以ribbon的超时时间和Hystrix的超时时间的结合就是Feign的超时时间

#hystrix的超时时间
hystrix:
    command:
        default:
            execution:
              timeout:
                enabled: true
              isolation:
                thread:
                  timeoutInMilliseconds: 9000
#ribbon的超时时间
ribbon:
  ReadTimeout: 60000
  ConnectTimeout: 60000

一般情况下都是 ribbon 的超时时间（<）hystrix的超时时间（因为涉及到ribbon的重试机制）因为ribbon的重试机制和Feign的重试机制有冲突，所以源码中默认关闭Feign的重试机制，源码如下

要开启Feign的重试机制如下：（Feign默认重试五次源码中有）

@Bean
Retryer feignRetryer() {
        return  new Retryer.Default();
}

二、ribbon的重试机制

设置重试次数：

ribbon:
  ReadTimeout: 3000
  ConnectTimeout: 3000
  MaxAutoRetries: 1 #同一台实例最大重试次数,不包括首次调用
  MaxAutoRetriesNextServer: 1 #重试负载均衡其他的实例最大重试次数,不包括首次调用
  OkToRetryOnAllOperations: false  #是否所有操作都重试

根据上面的参数计算重试的次数：MaxAutoRetries+MaxAutoRetriesNextServer+(MaxAutoRetries *MaxAutoRetriesNextServer) 即重试3次则一共产生4次调用如果在重试期间，时间超过了hystrix的超时时间，便会立即执行熔断，fallback。所以要根据上面配置的参数计算hystrix的超时时间，使得在重试期间不能达到hystrix的超时时间，不然重试机制就会没有意义。hystrix超时时间的计算：(1 + MaxAutoRetries + MaxAutoRetriesNextServer) * ReadTimeout 即按照以上的配置 hystrix的超时时间应该配置为（1+1+1）*3=9秒

当ribbon超时后且hystrix没有超时，便会采取重试机制。当OkToRetryOnAllOperations设置为false时，只会对get请求进行重试。如果设置为true，便会对所有的请求进行重试，如果是put或post等写操作，如果服务器接口没做幂等性，会产生不好的结果，所以OkToRetryOnAllOperations慎用。

如果不配置ribbon的重试次数，默认会重试一次注意：默认情况下,GET方式请求无论是连接异常还是读取异常,都会进行重试非GET方式请求,只有连接异常时,才会进行重试

附录2 spring cloud ribbon配置自动重试

spring cloud 通过eureka 访问其他服务默认没有重试机制，需要额外进行配置实现客户端重试，特别是对方服务在进行滚动发布的时候，本地维护的节点信息还没有更新，就需要进行自动重试，保证前端业务流畅。

pom文件添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.retry</groupId>
    <artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId>
</dependency>

应用添加配置：

ribbon.ReadTimeout=30000
ribbon.ConnectTimeout=5000
ribbon.SocketTimeout=30000
ribbon.MaxAutoRetries=0
ribbon.MaxAutoRetriesNextServer=2
ribbon.OkToRetryOnAllOperations=true
ribbon.ServerListRefreshInterval=5000

spring.cloud.loadbalancer.retry.enable=true

客户端使用可以直接根据服务名进行访问了：服务内注入restTemplate进行外部服务访问：

BaseResponse response = restTemplate.postForObject("http://xxx-service/cellphone", req, new BaseResponse<String>().getClass());

4 补充实现AbstractLoadBalancingClient的类有

4.1 RetryableOkHttpLoadBalancingClient（spring-retry）开启条件

# 导入spring-retry 依赖
ribbon.okhttp.enabled=true
ribbon.httpclient.enabled=false

4.2 OkHttpLoadBalancingClient开启条件

ribbon.okhttp.enabled=true
ribbon.httpclient.enabled=false

4.3 RibbonLoadBalancingHttpClient开启条件默认

4.4 RetryableRibbonLoadBalancingHttpClient（spring-try）开启条件

spring.cloud.loadbalancer.retry.enabled=true
zuul.retryable=true
#导入spring-try
#Retry 次数计算
#reTry次数的计算= (MaxAutoRetries*+1）*（MaxAutoRetriesNextServer+1）

超时最大时间

ribbonTimeout=(ribbonReadTimeout+ ribbonConnectTimeout) *(maxAutoRetries + 1) * (maxAutoRetriesNextServer+ 1)

gateway:

- name: Retry
args:
retries: 1
methods: GET,POST
#多个参数用-连接
statuses: BAD_GATEWAY
#参考同上,series与statuses二选一即可
series:
  #表示5xx,以5开头的各种状态码

- SERVER_ERROR
  exceptions:
      #有以下异常时触发重试,此处注意timeout的时间与熔断设置的时间

   - java.util.concurrent.TimeoutException
     - java.net.ConnectException

get io异常重试；post io异常不重试；

ribbon resttemplate:

spring.cloud.loadbalancer.retry.enabled=true
ribbon.ConnectTimeout=1000
ribbon.ReadTimeout=10000
ribbon.OkToRetryOnAllOperations=false
ribbon.MaxAutoRetriesNextServer=2
ribbon.maxAutoRetries=0

get 在发生io异常的时候回进行重试；post 在发生io异常不会进行重试；开启Hystrix

同样的，Feign中已经内置了Hystrix，直接通过配置来开启Hystrix，如下所示：

feign:
	hsytrix:
		enabled: true

开启Feign功能

在服务消费方的引导类上添加注解@EnableFeignClients，用于开启Feign功能。

优化Feign第一次调用的策略

Feign初始化开销
懒加载（Lazy Loading）：Feign客户端通常是在需要时才进行初始化的，这种机制被称为懒加载。当第一次调用Feign客户端时，它会执行一系列的初始化操作，包括加载配置、创建代理对象、解析服务地址、建立连接池等。这些操作都需要一定的时间来完成，因此第一次调用自然会相对较慢。
服务发现和注册：如果你的应用使用了服务注册与发现机制（如Eureka、Consul等），Feign在第一次调用时还需要从注册中心获取服务的实例信息。这个过程涉及到网络通信和DNS解析，可能会因为网络延迟或注册中心的性能问题而变慢。
线程池和连接池初始化：Feign在进行远程调用时，通常会使用线程池来管理线程，以及连接池来管理HTTP连接。第一次调用时，这些资源可能还没有初始化好，Feign需要创建新的线程和连接，这也会增加调用的启动时间。
类加载和代理生成：Feign使用动态代理来生成客户端代码，第一次调用时可能需要加载和生成相关的类，这同样会增加调用的启动时间。

Ribbon饥饿加载：开启Ribbon的饥饿加载模式，让Ribbon在应用启动时就完成服务列表的加载和缓存，避免在第一次调用时进行这些操作。配置方式如下：

ribbon:
  eager-load:
    enabled: true  
    clients: your-feign-client-name # 注解 @FeignClient 中的 value 值写在此处

Feign配置压缩

Spring Cloud Feign能够对请求和响应进行GZIP压缩，以减少通信过程中的性能损耗。直接通过配置feign中的参数即可开启压缩功能，如下所示：

feign:
	compression:
		request:
			enabled: true #请求压缩
			mime-types: text/html,application/xml,application.json #压缩的数据类型
			mim-request-size: 2048 #设置触发压缩的大小下限
		response:
			enabled: true #响应压缩

Feign支持的日志级别：
（1） NONE：不记录任何日志信息，默认

（2） BASIC：只记录请求的方法，URL以及响应状态码和执行时间

（3） HEADERS：在BASIC的基础上，添加了请求和响应的头信息

（4） FULL：记录所有请求和响应的明细，包括头信息，请求体，元数据

(1)开启Feign日志配置文件写法：
开启Feign的日志功能，可以帮助你更清晰地了解Feign在调用过程中的行为，包括初始化过程、请求发送、响应接收等。这有助于你定位问题并进行优化。配置方式如下：

feign:
  client:  
    config:  
      default:  
        loggerLevel: full
  
logging:  
  level:  
    com.yourpackage.feignclient: debug

(2)开启Feign日志的配置类写法：

添加Feign的配置类，定义日志级别。注意，要在该配置类上添加@Configuration表示这是一个配置类。

package com.springboot.config;

import feign.Logger;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class FeignConfig {

    @Bean
    Logger.Level feignLoggerLevel(){
        return Logger.Level.FULL;
    }
}

Feign Hystrix 熔断、线程使用坑点：

hystrx 官方配置解释地址：

https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/Configuration

线程池队列配置问题

常用配置：


#核心线程池大小，默认值为：10 
hystrix.threadpool.default.coreSize=10 

#调用超时时间，默认值为1000ms 
hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=15000 

#最大线程池大小，这是在不开始拒绝的情况下可以支持的最大并发量。默认值为10。 
hystrix.threadpool.default.maximumSize=50 

#队列大小拒绝阈值，默认值为5。即使maxQueueSize未达到也会发生拒绝。在maxQueueSize==-1时不生效。 
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold=100 

#maximumSize配置是否生效，默认值为false。maximumSize可以等于或高于coreSize。 
#设置coreSize< maximumSize 创建一个可以维持maximumSize并发性的线程池； 
# 但会在相对不活动期间将线程返回给系统。（受限于keepAliveTimeInMinutes）。 
hystrix.threadpool.default.allowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize = true 

# 最大队列大小，默认值为 -1。
# 值为-1时：使用 thenSynchronousQueue；
# 值为正值时：使用 LinkedBlockingQueue。 
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize = 50

错误配置①：

hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds=1000

feign使用的是懒加载，第一次调用时，会初始化各种bean，速度很慢，默认1秒很容易超时。

错误配置②：

hystrix.threadpool.default.coreSize=10
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize=1000
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold=20

因为 queueSizeRejectionThreshold 太小，实际上在并发达到 30 以上的时候，就会拒绝后面的请求了。

错误配置③：

hystrix.threadpool.default.coreSize=10
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize=20
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold=1000

因为 maxQueueSize 太小，实际上在并发达到 30 以上的时候，就会拒绝后面的请求了。

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